Med bez včiel bez včiel ako prírodný prostriedok na hojenie rán - prehľad - FullText - Karger
Farmaceutická fakulta, Medzinárodná islamská univerzita v Malajzii
Kuantan, Pahang 25200, Malajzia
Súvisiace články pre „“
Zhrnutie
úvod
Bezstopé včely
Do rodu včiel bez včiel patrí asi 500 druhov, z ktorých väčšina pochádza z Latinskej Ameriky, kontinentálnej Austrálie, Afriky a východnej a južnej Ázie [1]. Včely bez bodiek môžu patriť do oboch rodov Melipona a Trigona byť zoskupený. Rod Melipona je početne veľký a zahŕňa ešte viac druhov ako včela obyčajná (Apis mellifera L.) [2]. Včely bez stingov hrajú tiež dôležitú ekologickú, ekonomickú a kultúrnu úlohu. Pre mnoho tropických divých a kultivovaných rastlín sú najdôležitejšími opeľovačmi [3]. Ich výrobky ako med, peľ a cerumen slúžili generáciám ľudí ako zdroj príjmu. Okrem toho sú včely bez stingov úzko spojené s kultúrou domorodého obyvateľstva, najmä Mayov, na vidieku v Amerike [4].
Obr
Med bez včiel.
Výroba cerumenu a medu v nádobe
Ďalším produktom včelích žihadiel s pozitívnym účinkom je propolis alebo geopropolis alebo cerumen, ako sa primárne nazýva, aby sa zabránilo zámene s propolisom. A. mellifera vyhnúť sa. Propolis je prírodná vosková živica, ktorú produkujú včely tohto druhu A. mellifera Zhromažďujte živice z rôznych častí rastliny a premiešajte ich s včelím voskom [7]. Naproti tomu cerumen je zmes podobná propolisu, obsahuje však aj výlučok z dolnej čeľuste včely bodavej [8,9]. Funkcie týchto dvoch produktov sa mierne líšia: zatiaľ čo cerumen slúži ako zásobná nádrž na med a na mumifikáciu votrelcov a na udržanie sterilného prostredia v úli, včely používajú propolis ako vnútornú výstelku a na utesnenie trhlín v blízkosti šesťuholníka. Použitý plást. Pretože sa med včelích stingless uskladňuje v cerumenových nádobách, jeho zloženie závisí aj od prenosu sekundárnych rastlinných látok z cerumenu [10,11].
Než sa nektár stane medom, musí prejsť tromi rôznymi transformačnými procesmi v nádobách na cerumen. Najskôr sa veľká časť vody odstráni z nektáru odparením, čo vedie k fyzickej zmene. Nasleduje biologická premena fermentáciou pomocou kvasiniek a baktérií. Tieto mikroorganizmy pochádzajú z vhodného mikroprostredia vybraného včelou a žijú v symbióze s včelstvom [12,13]. Nakoniec nektár prechádza chemickou premenou, pri ktorej enzýmy obsiahnuté v sekrécii hlavových žliaz pracovníkov spôsobujú hydrolytický rozklad sacharózy na fruktózu a glukózu [12,14]. Aj keď nemožno poprieť, že vlastnosti medu sa líšia v závislosti od typu včely, zdroja nektáru a podnebia, dôležitým spoločným znakom medov od včiel bez včiel je ich obsah vody, ktorý je vo všeobecnosti vyšší ako v iných druhoch medu [15,16]. Vysoký obsah vody podporuje kolonizáciu a rast mikroorganizmov v mede. Väčšina z týchto mikroorganizmov sú probiotiká, ktorých pozitívne enzýmy spolu s enzýmami včelích žihadiel zaisťujú stálu kvalitu medu [12,17].
Hojenie rán
Hojenie rán je veľmi dôležitý biologický proces pri obnove integrity pokožky po úraze. Možno ho rozdeliť do štyroch navzájom sa prekrývajúcich fáz: hemostáza, zápal, proliferácia a remodelácia [18]. Obrázok 2 poskytuje prehľad hlavných fáz procesu hojenia rany. Rany, ktoré neprechádzajú normálnymi fázami hojenia, sa označujú ako oneskorené hojenie akútnych rán a chronických rán. Porucha hojenia rán je výsledkom oneskoreného, neúplného alebo nekoordinovaného procesu hojenia rán. Faktory, ktoré významne prispievajú k abnormálnemu procesu hojenia rán, sú prísun kyslíka v tkanive, infekcia, vek, pohlavné hormóny, stres, cukrovka, obezita, lieky, alkoholizmus, fajčenie a strava [19].
Obr
Hlavné fázy procesu hojenia rán. ROS: reaktívne formy kyslíka; ECM: extracelulárna matrica; MMP: matrix metaloproteináza (matrix metaloproteináza).
Mechanizmy hojenia rán pomocou medu
stôl 1
Zložky včelieho medu bez včiel, ktoré prispievajú k zlepšeniu hojenia rán.
Med včelích žihadiel ako antioxidant
Účinky reaktívnych foriem kyslíka na rany
Antioxidanty sú zlúčeniny, ktoré chránia bunky pred škodlivými účinkami reaktívnych foriem kyslíka (ROS). Patria sem napríklad singletové kyslíkové, superoxidové a peroxylové a hydroxylové radikály. Tieto škodlivé voľné radikály pochádzajú z endogénnych stresových faktorov, ktoré vznikajú ako prirodzené produkty rozkladu bunkového metabolizmu, alebo z exogénnych stresových faktorov, ako sú UV svetlo, znečisťujúce látky, lieky, dym alebo žiarenie [31,32]. Ako naznačuje názov, tieto reaktívne molekuly poškodzujú membrány, lipidy, aminokyseliny a DNA [33]. Poškodenie DNA môže viesť k rozpadu kolagénu, ktorý naruší proces množenia sa rán.
V štádiu hemostázy na začiatku procesu hojenia rany dochádza k vazodilatácii okolo poraneného tkaniva. Nadmerná stimulácia vazodilatácie spôsobená indukovateľnou syntázou oxidu dusnatého (iNOS) však môže viesť k tvorbe peroxidu vodíka a ďalších ROS [34,35]. Tieto voľné radikály vytvárajú oxidačný stres, ktorý ešte viac zhoršuje stav poraneného tkaniva. Hromadenie ROS má škodlivé účinky nielen na ranu, ale aj na iné orgány tela. ROS sú schopné aktivovať rôzne humorálne a bunkové mediátory a tým spustiť zápalový proces v orgánoch, ktoré sú ďalej [36,37].
Dôležitosť antioxidantov pre lepšie hojenie rán
Antioxidanty chránia bunkové štruktúry neutralizáciou ROS a tým prerušením škodlivej reťazovej reakcie v tele. Rozlišujú sa dva typy antioxidantov: enzymatické a neenzymatické antioxidanty [38,39]. Enzymatické antioxidanty premieňajú voľné radikály na stabilné molekuly, ktoré sú pre organizmus menej škodlivé. Môžu sa ďalej deliť na askorbátperoxidázy, katalázu, superoxiddismutázu, glutatiónperoxidázu, glutatiónreduktázu a glutatión-S-transferázu [40,41,42]. Naproti tomu neenzymatické antioxidanty blokujú a prerušujú reťazovú reakciu vyvolanú ROS alebo dokonca zabraňujú tvorbe voľných radikálov. Takýmito antioxidantmi sú napríklad kyselina askorbová, tokoferol, karotenoidy a fenolové zlúčeniny [42].
Antioxidačné vlastnosti včelieho medu bez bodiek
Okrem toho má cerumen, ktorý tiež produkujú včely bez bodiek, antioxidačné vlastnosti [50,51]. V in vitro štúdii s použitím bezbunkových testov aktivity 5-lipoxygenázy (5-LOX) bol polárny extrakt z cerumenu schopný potlačiť degradáciu kyseliny linolénovej. Má silný antioxidačný účinok a môže zabrániť peroxidácii lipidov a chrániť integritu bunkových membrán [11]. Okrem toho antioxidačný test využívajúci model ľudských erytrocytov ukázal, že etanolový extrakt z cerumenu má antioxidačné vlastnosti, ktoré znižujú počet reaktívnych foriem kyslíka a chránia ľudské erytrocyty pred peroxidáciou lipidov [39]. Tento účinok je spôsobený antioxidačnou aktivitou fenolových zlúčenín, ktoré sú dôležité pre prevenciu hemolýzy v erytrocytoch [52]. Vysoký obsah antioxidantov v mede bezlistých včiel by mohol byť zaujímavý pre použitie v štúdiách hojenia rán.
Antimikrobiálne účinky medu bez včiel
Za určitých okolností môžu mikroorganizmy spomaliť proces hojenia
Mikroorganizmy sa nachádzajú vo všetkých ranách, ale väčšina mikroorganizmov ranu neinfikuje a rana sa nakoniec zahojí. K tomu je nevyhnutné, aby imunitný systém hostiteľa a zárodky rany boli v rovnováhe. Bioburden popisuje stav, v ktorom je predmet kontaminovaný veľkým počtom baktérií [53]. Ak sa však zvyšuje bakteriálna záťaž a rovnováha je nevyvážená alebo je narušené hojenie rán, baktérie sa množia a šíria sa v tkanive hostiteľa [54,55]. Prienik cudzích telies do rany môže narušiť proces hojenia a v konečnom dôsledku viesť k tvorbe granulómov alebo abscesov. Ak sa nelieči, môže v ďalšom priebehu nastať ďalší problém, ak sa keloidy tvoria v dôsledku nadmerne tvoreného kolagénu počas oneskoreného hojenia rán [56,57].
Ako je opísané vyššie, cerumen obsahuje počas výroby medu početné mikroorganizmy. Zatiaľ nie je jasné, či dôjde k narušeniu procesu hojenia, keď sa med priloží na ranu. Pretože sa jedná predovšetkým o nepatogénne zárodky rodu Bacil [58,59] a aktinomycety Streptomyces[60], tieto mikroorganizmy nebránia procesu hojenia. Naproti tomu početné známe baktérie ako napr Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Clostridium a koliformné druhy často vedú k poruchám hojenia rán [61,62]. To vedie k pretrvávajúcej a abnormálnej zápalovej reakcii s poškodením tkaniva a oneskoreným hojením rán. Ak táto situácia pretrváva dlhší čas, môže sa zhoršiť a vyústiť do systémového ochorenia. Preto by sa mala preventívne liečiť ihneď po poranení [53]. Cieľom liečby rán je zabrániť kolonizácii patogénnymi zárodkami a eliminovať preniknuté zárodky, ktoré vedú k zastaveniu hojenia rán [63].
Antimikrobiálny mechanizmus účinku medu neostrých včiel proti infekciám
Antibakteriálny účinok včiel bez včiel je ovplyvnený aktivitou neperoxidových zložiek. Medy z A. mellifera zriedka vykazujú neperoxidovú aktivitu, zatiaľ čo Temaru a kol. [10] dokázali preukázať silnú neperoxidovú aktivitu v širokom rozmedzí vzoriek od medov včelích žihadiel. Entomologická štúdia Stow et al. Podľa [74] sú kutikulárne antimikrobiálne zlúčeniny nachádzajúce sa v mede včelích stingless zodpovedné za inhibíciu rastu mikróbov. Na základe tohto výsledku Irish et al. [64] našli súvislosť medzi neperoxidovou aktivitou medu a anatomickou štruktúrou včiel bez bodiek. Neperoxidová aktivita hrá pre antimikrobiálny účinok dôležitejšiu úlohu. Pretože je antagonista peroxidu obmedzený, je aktivita peroxidu obmedzená prítomnosťou katalázy v ľudskom tele [75]. Vďaka požadovaným antimikrobiálnym vlastnostiam môže preto aplikácia medu na neškodné včely v oblasti rany znížiť mikrobiálne infekcie a podporiť rýchly nástup hojenia rán.
Protizápalový význam medu bez včiel
Účinky zápalu na hojenie rán
Počiatočný zápal je užitočná biologická reakcia krvných ciev na potenciálne nebezpečenstvo. Je to komplexný ochranný proces, pomocou ktorého sa organizmus snaží odstrániť škodlivinu a čo najskôr zahájiť proces hojenia. Makrofágy hrajú v tomto obrannom mechanizme dôležitú úlohu, pretože zvyšujú produkciu prozápalových cytokínov, oxidu dusnatého (NO) a prostaglandínu E2 (PGE2). Všetky mediátory zápalu majú silný cytotoxický účinok a podieľajú sa na vrodenej imunitnej reakcii usmrcovaním cieľových buniek [76,77]. Mediátory zápalu majú priaznivé účinky; nadmerná tvorba z aktivovaných makrofágov však môže spôsobiť poškodenie tkaniva, čo vedie k chronickým ochoreniam a zhoršeniu hojenia rán [78]. Pridaním protizápalového činidla možno riadiť aktivované makrofágy a tvorbu zápalových mediátorov.
Väčšina protizápalových liekov má, bohužiaľ, nepriaznivý vplyv na hojenie rán. Napríklad nesteroidné protizápalové lieky (NSAID) sú cytotoxické pre tkanivo, zatiaľ čo kortikosteroidy inhibujú vývoj epiteliálneho tkaniva. V rôznych pokusoch na zvieratách malo použitie NSAID, ako je ibuprofén, negatívne účinky, napríklad antiproliferatívny účinok, ktorý môže viesť k zníženiu počtu fibroblastov, výraznému zníženiu kontrakcie rany, oneskoreniu epitelizácie a predovšetkým k zhoršeniu angiogenézy [19,79,80] . Výsledkom je, že výrobky na ošetrenie rán majú slabé protizápalové účinky, hoci zápal je stále hlavnou príčinou oneskoreného hojenia chronických rán [81]. Zápal spôsobuje fibrózu, ktorá môže následne viesť k tvorbe hypertrofických jaziev na poraneniach kože [82].
Protizápalové mechanizmy pôsobenia medu neostrých včiel
Na rozdiel od väčšiny protizápalových liekov má med, ktorý má tiež protizápalové vlastnosti, za následok menšie zjazvenie pri hojení popálenín [83]. Protizápalový účinok medu včelích žihadiel je výraznejší v cerume. Massaro a kol. [11] zistili v štúdii in vitro a vyššie opísanom antioxidačnom teste, že protizápalovým mechanizmom v cerumenovom extrakte produktov z včelích včiel je inhibícia enzýmu 5-LOX, ktorý je zodpovedný za syntézu prozápalových cytokínov . Rovnako Franchin a kol. [84] zistili, že etanolový extrakt z Geopropolisu (iný názov pre cerumen) významne znižuje koncentráciu prozápalových cytokínov.
Protizápalový účinok medu je založený okrem iného na fenolových zlúčeninách. Rôzne štúdie preukázali, že fenolové zlúčeniny môžu inhibovať nadmernú tvorbu zápalových mediátorov, ako je oxid dusnatý (NO) [78], TNF-α a PGE2 [86]. Fenolové zlúčeniny navyše zachytávajú voľné radikály a chránia tak bunky pred cytotoxickými účinkami prozápalových mediátorov [87,88]. To skracuje trvanie zápalovej fázy a zlepšuje rýchlosť hojenia. Okrem toho je med schopný znížiť edém a týmto spôsobom znížiť mikrovaskulárny hydrostatický tlak na tkanivo rany. Existujúci edém bráni toku kyslíka a živín, ktoré sú nevyhnutné pre rast tkaniva počas hojenia rán [89]. Protizápalové látky sú z hľadiska ich účinku na ROS porovnateľné s antioxidantmi. Pretože med včiel bez bodiek má obe zložky, je obzvlášť dobrý v boji proti negatívnym účinkom zápalového procesu.
Med bez včiel bez včiel ako prírodný zvlhčovač pri liečbe rán
Hydratačný krém na zlepšenie hojenia rán
V minulosti sa ošetrenie rany zameriavalo na zakrytie rany, aby bolo jej okolie suché. To sa dosiahlo odstránením prebytočného exsudátu a ochranou rany pred infekciou [91]. Avšak od roku 2003 sa klinickí lekári a vedci riadili koncepciou TIME (tkanivo, infekcia/zápal, vlhkosť, ostrie) (odstránenie nekrózy a krytov rán, liečba a profylaxia infekcie, liečba exsudátu, ochrana okrajov rany) [91,92]. Tento prístup založený na vlhkosti sa stal štandardom pri liečbe rán.
Vlhké prostredie rany môže zabrániť sekundárnym infekciám a umožňuje účinnú cirkuláciu kyslíka [93]. Vlhké prostredie rany navyše chráni pred dehydratáciou a nekrózou a tiež podporuje nielen tvorbu krvných ciev a spojivového tkaniva, ale tiež zaisťuje rehydratáciu vysušeného tkaniva [55,90]. Okrem poskytnutia úľavy od bolesti môže preto použitie zvlhčovača znížiť riziko neskoršieho nadmerného zjazvenia [94]. Ochrana rany pred vysušením je zásadná, pretože prostredie suchej rany oneskoruje migráciu buniek epidermy a môže spomaliť autolýzu a proteolytickú aktivitu potrebnú na regeneráciu tkanív [95].
Hydratačný účinok medu bez včiel
Rovnako ako iné druhy medu, aj med od včiel bez včiel má vysoký obsah vody. Fyzikálno-chemická analýza Odda a kol. [44] preukázali, že obsah vody v mede bezlistých včiel (T. carbonaria) je relatívne vyššia ako v mede z A. mellifera. Výrazné zvlhčovacie vlastnosti medu sú spôsobené hydroxylovými skupinami a základné zložky medu - cukor, bielkoviny a kyselina mliečna - môžu mať tiež zvlhčovací účinok [96]. Glycerín, propylénglykol a sorbitol obsiahnuté v mede, ktoré sa často používajú ako rozpúšťadlá v kozmetike, môžu navyše zvýšiť hydratačné vlastnosti medu [97,98]. Podľa viacerých štúdií prispievajú k hydratačným vlastnostiam medu zložky ako vitamíny B, E a K, ako aj rôzne prospešné minerály ako draslík, fosfát a vápnik, ktoré sa nachádzajú takmer vo všetkých druhoch medu [99,100,101].
Vysoký obsah vody v mede bezlistých včiel zabraňuje dehydratácii rany, pretože osmotickým účinkom kontinuálne uvoľňuje tekutinu do tkaniva rany [88,102]. Týmto spôsobom zostáva oblasť okolo rany vlhká a hojenie sa urýchľuje, ako je opísané vyššie. Pri trvalej vlhkosti sa však môže vyvinúť plačúci stav, ktorý môže viesť k macerácii [103]. Našťastie vysoká osmolarita medu chráni pokožku pred maceráciou a neustále dodáva prostrediu vlhkosť [102].
záver
Táto štúdia bola uskutočnená s finančnou podporou Ministerstva školstva Malajzie (FRGS16-043-0542).